并非所有金属都含有铁,但它们在其他氧化反应中都会生锈或失去光泽。为了防止金属制品(例如扶手、储罐、电器、屋顶或墙板)氧化和损坏,您可以选择“防锈”或更准确地说是“防腐蚀”的金属。四种基本类型的金属属于此类:不锈钢、铝、铜、青铜或黄铜以及镀锌钢板。今天,我们将进一步讨论镀锌钢。

镀锌金属耐用性

Z275 GI 亮片线圈
如果担心生锈,请使用不会生锈或几乎不会生锈的金属。例如:不锈钢——但其价格相对较高。涂层也是一种低成本保持金属良好性能的好方法。当想要保护低碳钢时,首先想到的是油漆,但它的使用寿命不长。因此,我们想到了镀锌,这是一种非常经济有效的方法。那么问题来了:镀锌钢会生锈吗?
简短的回答是,是,也不是。想知道为什么吗?继续阅读以找出答案。

热轧钢卷出售

304不锈钢板

万志规则亮片GI线圈
镀锌钢一般不易生锈。镀锌是一种常用的金属防腐蚀方法,通过在钢材表面覆盖一层锌,阻止钢材与外界环境(如空气、水等)中的氧气和水分接触,从而防止钢材腐蚀。钢材的氧化和腐蚀。该锌层充当屏障,有效减缓或阻止钢的生锈过程。

潮湿的环境

温带海洋环境
即使锌涂层被刮掉,它也会通过阴极保护并形成氧化锌保护层来保护底层钢材的附近区域。与铝一样,锌在潮湿的情况下与氧气高度反应,并且涂层可以防止钢中的铁进一步氧化。

镀锌金属生锈前后
然而,当镀锌层受损时,暴露的钢基材变得更容易受到腐蚀。此外,在极端环境下,如高湿度、高盐度或强酸强碱,其抗腐蚀能力也会受到影响。
因此,虽然镀锌钢一般情况下不易生锈,但最终还是会生锈,只是时间长了而已。使用时注意保护镀锌层可以延长镀锌钢的使用寿命。

热带海洋环境

高温高湿下的镀锌钢
我们通常认为锈是当金属中的铁分子在水存在下与氧反应形成氧化铁时,在暴露的钢表面上形成的橙棕色薄片。金属在酸或刺激性工业化学品存在下也可能发生反应。如果没有什么东西可以阻止腐蚀,锈片就会不断脱落,使金属受到进一步的腐蚀,直至分解,慢慢地生锈。
镀锌是涂在钢材顶部的锌涂层。它防止生锈和腐蚀的时间比油漆长得多,通常可以持续 50 年或更长时间,但最终会发生褐腐。

不同温度下的系数表
1.相对湿度60%以上。
2. 水或空气中的氯化钠(盐)。
3.潮湿或浸水的环境。
4. 与湿度和工业污染等腐蚀因素结合时温度会升高。
5. 酸;特别是由(1)硫化氢(来自火山、温泉、天然气和下水道气体)产生的含硫酸。(2)城市大气中的二氧化硫污染。
6.强碱。
7.含氯化物和硫酸盐的灰泥和水泥。
8. 木瓦屋顶流出的酸性雨水。
9. 苔藓和地衣。
10. 镀锌件与铜、纯铁或钢接触会导致电偶腐蚀。电偶(电化学)腐蚀是当存在雨、露、雾或冷凝等电解质时,锌涂层和异种金属之间的电解腐蚀反应。
11.酸性食物和饮料。

含有氯化钠的水

含硫酸盐水泥中的钢
那么,一件新的镀锌钢制品需要多长时间才会生锈并腐蚀成一堆无用的金属呢?它需要很长时间,如果小心使用并保持干燥和防雨,它几乎可以永远使用。但对于那些注定要成为花园花盆、景观装饰、动物喂食器和农场水桶的镀锌钢和浴缸来说,腐蚀是不可避免的。
长期户外使用的镀锌钢应为热浸镀锌钢;在许多不同的环境中通常可持续约 70 年。它防止生锈和腐蚀的时间比油漆长得多。
下表根据 30 年针对湿度、湿气和空气污染物等环境因素进行的为期 2004 个月的腐蚀研究预测了镀锌钢的使用寿命。
| 预测镀锌钢上的锌层何时消耗 | |
| 在潮湿或浸泡的环境中储存镀锌钢 | 10 年 |
| 100% 相对湿度 | 34 年 |
| 相对湿度低于60%。 | 211 年 |
资料来源:土木工程材料学报 2004 (11)。
锌涂层的耐腐蚀性主要取决于涂层的类型和厚度,但随着其所暴露的环境条件的严重程度而变化(如上表所示)。热镀锌层的耐腐蚀性主要取决于其表面形成的保护膜(铜绿)。

热镀锌时间及电镀图
1926 年对工业、农村和海洋地区镀锌钢腐蚀的研究发现:
下图(来自美国镀锌协会)说明了不同锌厚度下镀锌钢生锈所需的时间。

镀锌钢最后受环境影响
镀锌层越厚,镀锌钢的耐腐蚀时间就越长。锌的厚度沿水平轴显示,如上所示,并且在 1926 年的研究中指出,对于每个位置,腐蚀速率基本上随时间变化。
当您考虑使用镀锌钢时,当地条件是重要的考虑因素。具体来说:
大气中二氧化硫的存在极大地影响了锌在大气中的腐蚀速率。当酸(pH值低于7)侵蚀镀锌层时,钢材表面的pH值会降低,腐蚀速率会增加。
据观察,工业现场的雾气和露水的 pH 值低至 3。
因此,工业大气腐蚀性更强的原因是空气中存在酸性二氧化硫污染物。

在潮湿环境下使用

土壤酸性镀层影响腐蚀速率
2015年发表的一项镀锌腐蚀研究发现,二氧化硫、灰尘、湿度和二氧化碳对腐蚀的影响最大。这些污染物的浓度在冬季月份达到峰值,此时化石燃料的燃烧增加。此外,空气中的氯化物会影响腐蚀速率。
正如大气的 PH 值影响腐蚀速率一样,土壤的酸度也会影响腐蚀速率。热浸镀锌在最恶劣的土壤中可以持续 35 到 50 年,例如埋在其中的土壤(例如,栅栏柱的底部)。在腐蚀性较小的土壤中,它可以持续 75 年或更长时间。
总之,暴露程度很大程度上取决于土壤类型和整体条件(泥泞、潮湿、沙质或干燥)。

潮湿的土壤

沙土

极度干燥的土壤
如果锌的熔点低于 787°F (420°C),仅靠高温不会破坏锌层。然而,当与湿度和工业污染等腐蚀因素相结合时,高温成为加速因素。低温对镀锌层没有影响。

GI 金属温度低于 -40 F

极地环境
温度本身对相对湿度的影响相对较小。镀锌涂层对极冷和极热的温度反应良好。对于热浸镀锌涂层,如第一点所述,在低于 -40 F 的温度下,腐蚀速率没有显着差异,但在较高温度下,锌会受到影响。

工业废水环境

郊区使用镀锌钢
根据American Galvanizers的出版物,如果长时间连续暴露,建议的最高温度为392 F。这样的高温会导致镀锌金属的外锌层从锌合金层上剥落。虽然剩余的锌合金层将为钢提供腐蚀保护,但与外部完整的游离锌层相比,保护时间缩短了。

低温下不受影响

锌扩散率
因此,继续使用热浸镀锌来确保持久且免维护的腐蚀保护。万智的热镀锌金属仿佛可以抵御恶劣的天气。
以下按环境腐蚀性从强到弱的顺序列出:
1. 工业环境 ☆☆☆☆☆
2. 热带海洋环境 ☆☆☆☆

在市区

郊区
3.温带海洋环境☆☆☆
4.郊区环境☆☆
5.农村环境☆
尽管镀锌钢不会无限期地使用,但它是一种无与伦比的耐腐蚀金属。它的腐蚀速度足够慢,不是什么大问题,这就是镀锌钢在过去 2000 年中一直被使用的原因,也是它可能适合您的应用的原因。

城郊环境

乡村环境
然而,值得注意的是,还有另一种很好的方法,即在镀锌钢材上涂覆油漆等保护涂层,可以缓解锌层腐蚀带来的问题,这种成品被称为彩涂钢卷。万智公司有售。
镀锌钢因其优异的防腐性能和超长的使用寿命,正成为建筑、交通、能源等领域的首选材料。作为行业领先的镀锌钢供应商,万智钢铁始终坚持以创新驱动质量:
✔ 采用德国SMS集团全自动镀锌生产线,确保产品性能稳定。
✔ 严格执行ISO9001质量管理体系,每批产品均可追溯。
✔ 为全球120多个国家提供镀锌钢解决方案,累计服务项目超过10,000个。
✔ 24小时专业客服团队,从材料选择建议到售后支持提供全流程服务。
立即联系万智钢铁,获取专属报价和技术解决方案!我们的镀锌钢专家随时为您提供:一对一材料选择指导、灵活的定制服务和全球物流解决方案。
